历史和基本的窑设计
最早的窑当然不过是原始人用来做饭、取暖、照明和保护的火炉。事实上，非常简单的“坑”窑至今仍在使用。从史前时代起，粘土就被用来制作小雕像和动物和人的形象，但实际发现烧制过程的日期是未知的。然而，农业开始的新石器时代通常被认为是大约一万年前烧制粘土制品的起源。这些早期的农民需要容器来储存种子、收获的食物以及水运和储存。烧制的粘土很好地满足了这些需求，而且在当地可以得到，很容易形成。最早的窑不过是浅窑坑挖在地上。陶器松散地堆叠在一起。可燃物被放置在陶器周围和上面，让火慢慢燃烧。冷却后，罐子里的灰和残渣被清理干净，然后就可以使用了。以这种方式烧制的锅非常脆弱和多孔，因为这种烧制的温度很低(1000°-1200°华氏度)。在这种低温下上釉是不可能的，直到很久以后才发现。这种类型的点火的优点是相对容易“建造”和低成本。缺点是低温限制和制品的脆弱性。此外，在烧制过程中，由于烧制的不稳定和绝缘性能差，许多碎片会破裂。虽然“坑”窑看起来不太像窑，但它仍然被认为是一个窑。 What then, are the minimum requirements for a fuel burning kiln? They are:
参考插图，注意这个窑确实有绝缘-地球本身。地球是一种很好的绝缘体，不易燃，而且储量丰富。装载区域当然是坑本身，燃料是任何易燃的有机材料，如木头、稻草或肥料，并且氧气可以在窑周围的空气中获得。所以，虽然它是基本的，这个窑满足要求。然而，这个窑的设计缺陷是相当明显的:主要是窑是颠倒的!绝缘材料应该在上面，燃料应该在下面。坑窑的大部分热量从窑顶散发出去。早期的陶工试图把燃料放在火的底部，但发现当火烧尽时，木头会掉下来，陶器也会掉下来，把所有东西都打碎。因此，出于这个原因，他们不得不把燃料放在上面。他们没有建造拱门的建筑技术。 With the rise of settled agricultural communities, however, construction techniques improved and better kilns were built.
的蜂巢窑是第一个看起来像我们所认为的窑的窑。请看左边的插图，现在燃料和火都在陶器下面，隔热层，拱形的形式在上面，更好地保留热量。罐子被堆叠在这个房间里，允许更大的热量保留。窑的围合出现了一个问题。氧气通道受到限制，如果没有通风，这个窑就不能正常燃烧。因此，窑顶有一个洞，称为窑顶烟道，必须包含在蜂窝设计中。的阻尼器是调节烟道开口大小的装置。氧气不进入烟道。相反，它由于热量上升的趋势而从烟道中排出。随着火的燃烧，窑内温度升高，热空气上升，通过烟道离开窑内。同时，冷空气进入底部燃烧室。当火燃烧时，大气中的氧气在燃烧过程中消耗殆尽，因此需要稳定的含氧空气供应。这是由上面描述的气流提供的。就像在壁炉里一样，风门必须是打开的，以提供足够的凉爽的含氧空气从底部进入。像这样的窑被称为上升气流窑。这个基本设计是如此的简单，有效，合乎逻辑，这是基本的窑设计在世界各地使用至今。拱的设计是必须的，因为所有其他结构都不那么稳定。记住，砖窑必须能够在不使用“胶水”或砂浆的情况下将砖固定在一起。拱门的性质可以做到这一点。同样的拱形设计一直被用于支撑桥梁、大教堂圆顶、引水渠和高速公路。注意，虽然这个窑看起来与坑窑有很大不同，但它包含了上面列出的燃料燃烧窑的四个基本要求。 Insulation is still clay, but now in the form of clay bricks. With minor variations in design, this kiln is the standard design used by potters around the world.
蜂窝设计的一个有趣的变化是攀登窑它始建于公元500年左右的中国。D.这种设计也被称为阶梯式窑或山坡窑。这个窑利用了蜂巢的基本形式，但增加了室，使总窑容量可以增加。这种改良在以制陶为主要活动、需要一次性烧制大量陶器的农村很有效。注意在插图中，每个房间都有典型的蜂巢的拱形结构，但这些房间是连接在一起的，因此气流从一个房间穿过到下一个房间。窑炉装好后，在窑炉底室的火箱中点火。热量通过第一个腔室上升，而不是通过腔室顶部的烟道，注意热量是如何循环下来并进入第二个腔室底部的开口的。在第一个房间被烧到极限温度后，陶工们开始往第二个房间底部的火箱里烧柴火。热量遵循与前面相同的迂回路径，上升，然后下降，进入3号室的底部。这一过程一直持续到所有腔体达到温度为止。 Notice that the draft of the kiln is eventually up, even though along the way it has taken several downwards turns. Such a kiln is referred to as a气流窑，即使最终草案是UP。这是观察到，草案是下降在循环的一部分，导致该窑被称为下降草案。这种窑设计的最大缺点是需要大量的陶器来填充这些巨大的窑，使得它对个人陶工来说是不切实际的设计。当然，这也是它的一大优势:大量的工作可以一次处理，使它成为陶艺社区的理想选择。如前所述，这个窑最早是在中国建造的，可能是为了增加可供贸易的陶器数量。然而，这些窑的一个显著区别是，它们能够达到比以前任何窑更高的温度。废热的循环利用，为了加固这些巨大的房间而增加的墙壁厚度，以及多个燃烧室，所有这些结合在一起导致了更高的温度。最早的石器和瓷器就是在这样的窑中发明出来的。一开始当然不是故意的，但随着时间的推移，中国陶工完善了瓷器制造艺术，并将其保密了700多年。这些窑很大，通常有10-12个室，因此很难隐藏。 Eventually neighboring villages began to copy the design, and the concept spread out of China to Korea, Japan and ultimately the West. However, by the time this idea traveled to the United States, pottery villages were all but extinct, their role supplanted by machine-made pottery. One additional interesting feature of this kiln is the use of耐火粘土盒子，用来保护陶器免受飞溅的木灰。这些由粘土制成的匣钵盒，在图中表示为堆叠在每个室中的方盒。如果没有这些保护盒，陶器就会受到木灰的侵蚀，在这样的高温下，木灰会形成釉并粘在一起。
当代陶艺家最常用的窑炉设计是天然气窑炉上升气流窑。插图显示了这个窑的设计与BEEHIVE窑非常相似。基本上，在所有方面都是一样的。而不是使用木柴，天然气是燃料。我们现在有了质量更好的隔热砖，但除此之外什么都没有真正改变。注意，阻尼器和烟道在相同的位置，具有相同的功能。
电窑
电窑是20世纪唯一真正的新窑技术。它们不是燃烧燃料，而是通过电流通过线圈产生的辐射热来工作。烤面包机的工作原理与此相同。由于这些窑没有燃烧室，内部也没有燃烧，因此不需要风门或烟道，因为没有必要通风。因此电窑顶部没有孔。它们既不是上升气流也不是下降气流，更像无通风窑。它们与燃料燃烧窑的共同之处是绝缘和装载区，而不是燃料或氧气的需要。
发射区别:电/燃料
这两种窑的烧制效果大不相同。记住，燃烧燃料的窑炉需要氧气;电炉则不然。燃烧燃料的窑炉(打开风门，为窑炉提供足够的通风)燃烧的结果与电动窑炉相同。然而，在烧制过程中部分关闭阻尼器会对釉色产生戏剧性的影响。方法如下:燃料是一种可以与氧气结合产生火的物质，这个过程叫做燃烧．一般来说，燃料在燃烧过程中从大气中吸收氧气。然而，如果阻尼器部分关闭，则气流减少，为燃料提供的氧气不足以完全燃烧。然后，燃料将尝试(化学地)从窑中的任何其他来源“找到”它“需要”的氧气。还有其他来源吗?陶土和釉料中含有氧，氧以金属氧化物的形式存在，如二氧化硅、氧化钴、氧化铁、氧化铜等。发生的化学反应如下:
请注意，氧化铁的原始形式是2个铁原子对3个氧原子。在燃烧过程中，燃料从铁中还原了两个氧原子，留下了一种新形式的氧化铁，其比例为1:1。作为陶工，我们关心这些的唯一原因是，这两种形式的铁是不同的颜色。这个过程的结果是在氧中还原的金属氧化物的形式。我们把这个化学过程称为还原，这个燃烧过程，减少发射．相比之下，在电窑中，没有通风，没有氧气需求，也没有阻尼器。因此，关闭它是不可能的;它并不存在。因此，在电窑中还原烧制是不可能的，除非窑本身着火!火灾中氧化物中的氧含量不减法称为减法氧化解雇，指的是观察到氧没有变化。因此，在电窑中颜色更容易预测(这是好的也是坏的)。综上所述，燃料燃烧窑的还原或氧化能力取决于阻尼器的位置。电窑只能氧化。
高温计和高温锥
模拟高温计
无论使用什么类型的窑，陶工都需要能够准确地确定窑内的温度。为此我们使用高温计而且测温锥．高温计是一种模拟或数字仪器，用于测量高温下的热量。模拟版本(在左边)包括一个校准刻度盘连接到电线突出到窑。当加热时，这些电线的焊接接点产生一个小电流，该电流在指示器刻度盘上记录为温度读数。虽然使用简单，但不幸的是，高温计不是很准确。它确实为窑内温度是否平稳、持续上升提供了合理的指导，但不能提供足够准确的读数来确定烧制的终点。为此，使用高温锥。
高温锥是商业生产的模压釉的“金字塔”，预定在特定温度下熔化。锥可在大约40°的间隔。于是陶工在窑中放入3-4个圆锥体，按熔化温度升高的顺序排列，这样当第一个圆锥体达到熔化温度时，它就开始熔化，并弯曲，这样通过窑上的小孔就可以看到。这给陶工提供了一个警告，窑炉已接近成熟温度，这被称为警示锥。大约15-30分钟后，第二个蛋筒的熔点将达到，它也开始弯曲。这一过程继续进行，直到达到所需的温度目标锥弯曲。制陶工人通常在一组中再加一个锥，使其熔化温度高于所需温度。这个圆锥体应该保持不动，表示没有超过预期的温度。这被称为警卫锥。锥体比高温计更精确，因为它们是由釉料制成的，就像陶器表面的釉料一样。所以，当锥体融化时，人们可以确信釉料也在融化。通常，制陶工人会同时使用高温计和锥，因为它们都能提供烧制过程中不同阶段的信息。高温计告诉陶工什么是发生在过程的早期，在冷却阶段。这些锥状物告诉我们在釉料融化的确切时刻发生了什么。
一些烧窑配备了自动烧窑窑西特这是一种利用锥体融化来自动关闭窑的装置。虽然很方便，但这些设备不应该100%依赖，因为它们已经失败了。在这些关键的点火决定中，陶工的警惕是不可替代的。
*请注意这不是一本教你如何装窑和烧窑的入门书，只有一个简短的和选择性的历史的窑设计。在您尝试装载和烧制任何窑之前，您应该由有经验的人进行培训。在GCC更高级的课程中，学生们学习如何装载和点燃煤气和电窑。在没有适当指导的情况下烧窑是非常危险的，可能会导致损坏窑，伤害自己和他人，以及损坏相邻的财产。
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